福建双永高速公路A3标
仁阁隧道
涌
水
处
理
方
案
中铁十五局集团福建双永高速公路
A3标项目经理部
仁阁隧道涌水处理方案
一、工程根况
A3合同段仁阁隧道左线起点桩号为ZK117+442，终点桩号为ZK121+151全长3709米；右线起点桩号为YK117+459，终点桩号为YK121+1117全长3658米。根据仁阁隧道地质纵断面图K117+990-K118+250段及K120+660-K120+720段原设计涌水量分别为1570m3/d及1300~1500m3/d。
二、水文地质情况
根据地质钻探及地质调查，隧道场区表层为薄层第四系残坡积层，其下伏基岩为三叠系下统溪口组、溪尾组砂岩、细砂岩、粉砂岩及其风化层。本隧道在区域上位于闽西南拗陷带东缘政和一大埔深大断裂带西侧，背斜轴向约NE290。~330。，与隧洞轴线大角度相交。受区域性地质构造影响，隧址北北东向、近南北向的断层及节理密集带较为发育，小褶曲和层间破碎带较发育。隧道围岩主要为碎块状强风化砂岩、弱风化砂岩、微风化砂岩，节理裂隙发育、岩体破碎-较完整，局部存在断裂构造及节理裂隙密集带。
本隧道区共有7条破碎带，其中F1306长度大于100米，地质为断层角砾岩及断层泥，胶结程度差，呈松散状，涌水量较大且属于浅埋段不利于隧道施工。因受上部赋存于卵石层中潜水的垂直渗入补偿，含水量较为丰富，涌水多呈涌水流-淋雨状出水，施工时可能产生突水现象。根据SK1346地质资料涌水量为2853.11m3/d。
三、施工情况
目前我部仁阁隧道进口左洞已开挖至ZK117+780（累计开挖338m ），右洞已开挖至YK117+835（累计开挖376m ）。隧道出口进口左洞已开挖至ZK120+730（累计开挖421m ），出口右洞已开挖至YK120+620（累计开挖497m ），实际开挖隧道围岩都以Ⅴ级强风化砂岩为主，地下水丰富，隧道涌水都以股状流出，且水量极大。
仁阁隧道进口自2009年12月1日出现涌水以来，涌水量不断增加，且处于-2%下坡段，造成积水严重，洞内需采取分段接力抽水排放。仁阁隧道出口自2010年5月8日出现涌水以来，涌水量一直持续增加，目前出口右洞施工至YK120+620，涌水点随着掌子面开挖不断增加，隧道两侧排水沟无法满足目前涌
水量的排放，造成调平层漫流。且由于涌水造成农民饮用水源点水量减少无法满足生产生活用水。
四、涌水处理方案
（1）方案一
针对目前涌水量，采取堵排相结合的方式。为防止拱部产生突水及塌方影响隧道安全，采用Φ50超前小导管进行水泥-水玻璃双液注浆，起到堵水和加固围岩的作用。同时减少地下水的渗流确保农民的饮用水源点有水。小导管环向间距50cm ，长度5m ，每环纵向搭接2.8m 或2.5m （视拱架间距而不同）。
在拱部堵水的同时，在拱腰增设排水平孔，以作为探水及排水，释放水压力之用。采用长度为20m ，Φ90钢管，纵横间距1×1m 。
由于地下水丰富，围岩遇水易软化，强度降低，自稳能力性，为确保支护刚度满足要求，Ⅳ级围岩采用14#工字钢拱架。Ⅴ级围岩采用18#工字钢拱架，间距与原设计相符。 在喷身砼时有股状水流出位置增设盲管将水导出。
在初支完成时，对初支进行整个径向双液裂隙注浆堵水，以减少地下水渗水，确保二初不渗水。径向双液注浆小导管长5m ，间距1×1m ，梅花型布置。
（2）方案二
由于水量较大，为确保隧道施工安全，采用深孔预注浆进行堵水和加固围岩。 全断面深孔预注浆每环20m ，通过注浆使隧道开挖轮廓线外4m 厚度的围岩固结成一个封闭止水帷幕，防止地下水涌入开挖面而导致岩体失稳，同时形成一个承载结构，承载水压力和围岩压力，防止围岩松动破坏，保障施工安全。
全断面深孔预注浆每环20m ，每环施工时预留5m 做为止浆墙，浆液采用水泥-水玻璃双液浆，注浆压力为2-4mpa 。
五、洞内施工期间排水措施
1、隧道进口
由于仁阁隧道进口由于-2%下坡段，施工期间洞内排水采用分站接力抽水排放。根据目前涌水量，采取每300米在左右侧各设置一个2×2.5×1.25的集水箱，每个集水箱配置2台3KW 水泵一根Φ200排水钢管。在掌子面设置一抽水井配置4台11KW 水泵抽水至左右侧的集水箱中，再由集水箱的水泵将水分段接力抽放至洞口排出。以保证洞内不积水和施工安全。
附：仁阁隧道进口洞内排水布置图
2、隧道出口
仁阁隧道出口施工为上坡段，地下水可自然排放。但由于涌水量较大，造成两侧排水沟排放能力不足而产生洞内漫流。施工期间安排专人负责清理水沟及挖机修筑调平层至掌子面的排水沟，以保证排水畅通。
由于隧道出口即为菁华大桥，且地势陡峭，加之隧道出口涌水量较大，为确保洞内涌水不冲刷边坡，对洞口段设置砼拦水埂，同时在边坡两侧设置M7.5浆砌片石截水沟。且对隧道出口与菁华大桥之间的下边坡采用12m 预应力锚杆框架梁加固以保证边坡稳定，防止产生滑坡而影响菁华大桥的安全。